(57)【要約】      （修正有）【課題】中間転写体のクリーニング不良を防止し、画像不良を防止する。【解決手段】ロール電源８２の電圧印加により、クリーニングロール７８がマイナス極性のトナーを吸着する電界を形成し、中間転写体６８、７０、７２に付着するマイナス極性のトナーを吸着する。一方、ブラシ重畳電源８８が、クリーニングブラシに、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を印加する。直流電圧の印加により、クリーニングブラシがプラス極性のトナーを吸着する電界が形成し、プラス極性のトナーを吸着する。また、交流電圧の印加により、クリーニングブラシと中間転写体との間の電界が振動し、クリーニングブラシが、クリーニングロールに吸着されなかったマイナス極性のトナーを吸着可能になる。【選択図】図２
2006189619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電露光によって像担持体に形成された静電潜像に対して、所定の電荷が蓄積された現像剤を供給して、該現像剤を前記静電潜像の帯電量に応じて付着させることで顕像化し、該顕像化された画像を表面が帯電された中間転写体を介して記録用紙へ転写することで画像形成する画像形成装置であって、
前記中間転写体における前記現像剤の転写後の残留分を回収するための第１のクリーニング部材と、
前記第１のクリーニング部材によってクリーニングされる位置よりも下流側、かつ前記中間転写体に画像が転写される位置よりも上流側に配置され、前記中間転写体における前記現像剤の転写後の残留分を静電的に回収、保持するための第２のクリーニング部材と、
直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を前記第２のクリーニング部材に印加する電圧印加手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電圧印加手段が印加する電圧の直流電圧は、前記中間転写体と前記第２のクリーニング部材との間に、前記中間転写体における前記現像剤の転写後の残留分のうち一方の極性の現像剤が前記第２のクリーニング部材に静電的に回収される向きの電界を形成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１のクリーニング部材が、ブレードであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
帯電露光によって像担持体に形成された静電潜像に対して、所定の電荷が蓄積された現像剤を供給して、該現像剤を前記静電潜像の帯電量に応じて付着させることで顕像化し、該顕像化された画像を表面が帯電された中間転写体を介して記録用紙へ転写することで画像形成する画像形成装置であって、
直流電圧を印加して、前記中間転写体における前記現像剤の転写後の残留分のうち正常極性の現像剤を静電的に回収、保持するための第１のクリーニング部材と、
前記第１のクリーニング部材によってクリーニングされる位置よりも下流側、かつ前記中間転写体に画像が転写される位置よりも上流側に配置され、前記中間転写体における前記現像剤の転写後の残留分を静電的に回収、保持するための第２のクリーニング部材と、
直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を前記第２のクリーニング部材に印加する電圧印加手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記電圧印加手段が印加する電圧の直流電圧は、前記中間転写体の表面電位を基準とした場合に、前記第１のクリーニング部材が印加される直流電圧とは極性が逆であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２のクリーニング部材が前記中間転写体に接触し、前記中間転写体を摺擦することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記電圧印加手段により印加する直流電圧の絶対値を前記電圧印加手段により印加する交流電圧のピークトゥピーク値の半分以下に設定し、かつ、前記電圧印加手段により印加する重畳した電圧値を前記中間転写体の表面電位の電位値を含むように設定することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記電圧印加手段が直流電圧のみの印加と直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧の印加とを切換える切換え手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の画像形成装置。
【請求項９】
非画像形成時に前記第２のクリーニング部材が保持する現像剤を前記中間転写体上に戻す現像剤戻し手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第２のクリーニング手段が保持する現像剤を回収し、前記画像形成装置外に排出する回収排出手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電露光によって像担持体に形成された静電潜像に対して、所定の電荷が蓄積された現像剤を供給して、該現像剤を前記静電潜像の帯電量に応じて付着させることで顕像化し、該顕像化された画像を表面が帯電された中間転写体を介して記録用紙へ転写することで画像形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、転写型の電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の転写方式画像形成装置は、帯電露光によって感光体に静電潜像を形成し、例えばマイナス帯電されたトナーを供給することで、該トナーを前記静電潜像の帯電量に応じて付着させることで顕像化し（現像）、該顕像化された画像であるトナー画像を感光体から、中間転写体（転写ロール、転写ベルト等）を介して記録用紙へ転写して、該記録用紙上のトナー画像を定着させることより画像を形成している。
【０００３】
しかし、通常は感光体表面に形成されたトナー画像のトナーは、全て記録用紙等の転写材に転写されることはなく、一部のトナーが感光体や中間転写体の表面等に残留してしまう。従って、残留してしまったトナーが次の画像形成い悪影響を与えないように、画像形成装置は、転写後に残留するトナーを回収し、清掃するクリーニング装置を備えている。
【０００４】
前記クリーニング装置としては、一般的にブレードクリーニング方式が知られているが、装置の高速化に伴う磨耗、めくれ等の問題、高画質化のためのトナーの小粒径化、球形化に伴うクリーニング能力不足等の問題を抱えている。そのため、感光体や中間転写体等の被クリーニング部材の磨耗を少なくし、且つ小粒径、球形のトナーにも対応できるクリーニング方式として、クリーニングブラシに直流電圧を印加し、トナーの極性とは逆極性に帯電させ、残留トナーを静電吸引力によって回収する装置が提案されている。
【０００５】
ところで、電子写真方式のプロセスによっては、正常極性とは異なる極性のトナーが発生してしまう場合がある。しかし、前述するような直流電圧を印加しただけのクリーニングブラシでは、一方の極性のトナーのみしか回収されないため、正常極性とは異なる極性のトナーを回収することができない。このような状態で、長期間にわたり装置を使用すると、感光体や中間転写体の表面等に残留するトナーがどんどん増加してしまう。これに伴い、クリーニング性能は徐々に劣化し、ゴースト等が発生することが知られている。
【０００６】
上記問題に対しては、直流電圧に交流電圧を印加したクリーニングブラシに、ブラシクリーナに印加されている交流電圧とは異なる周期の交流電圧が印加された回収ロールを接触させ、クリーニングブラシに保持された正常極性のトナー及び正常極性とは逆極性のトナーを回収する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
ところで、特にカラー画像を形成する装置の場合に転写残となるのは、正常極性のトナーが圧倒的である。
【０００８】
このため、前述する特許文献１の技術では、正常極性のトナーの回収能力が下がってしまい、クリーニング残りが生じる恐れがある。
【０００９】
さらに、クリーニングブラシと回収ロールと一体である必要があること、及び異なる周期の交流電圧を印加するため電源が２つ必要であることから、コスト及びスペースの面でも問題がある。
【００１０】
一方、感光体及び中間転写体のクリーニングブラシに、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加して、正常極性のトナー及び正常極性とは逆極性とのトナーのクリーニングを可能にする技術に関して、正常極性のトナーの回収能力を補うために、被クリーニング部材の線速と周波数の関係が示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平７−２７１２５７号公報
【特許文献２】特開平１１−２４５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記特許文献２に示される、回収能力を補うための被クリーニング部材の線速と周波数の関係によると、高速になるにつれ高い周波数が必要となり、放電音や画質に与える影響等を考えると現実的な提案ではない。
【００１２】
本発明は上記事実を考慮し、現実的な駆動条件で、確実に正常極性のトナー及び正常極性とは異なる極性のトナーを中間転写体表面から回収して、クリーニング不良を防止し、画像不良を防止する画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の発明は、帯電露光によって像担持体に形成された静電潜像に対して、所定の電荷が蓄積された現像剤を供給して、該現像剤を前記静電潜像の帯電量に応じて付着させることで顕像化し、該顕像化された画像を表面が帯電された中間転写体を介して記録用紙へ転写することで画像形成する画像形成装置であって、前記中間転写体における前記現像剤の転写後の残留分を回収するための第１のクリーニング部材と、前記第１のクリーニング部材によってクリーニングされる位置よりも下流側、かつ前記中間転写体に画像が転写される位置よりも上流側に配置され、前記中間転写体における前記現像剤の転写後の残留分を静電的に回収、保持するための第２のクリーニング部材と、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を前記第２のクリーニング部材に印加する電圧印加手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項１の発明によれば、帯電露光によって像担持体に形成された静電潜像に対して、所定の電荷が蓄積された現像剤を供給して、該現像剤を前記静電潜像の帯電量に応じて付着させることで顕像化し、該顕像化された画像を表面が帯電された中間転写体を介して記録用紙へ転写することで画像形成する。
【００１５】
ところで、前記中間転写体には、転写後に現像剤が残留することがある。
【００１６】
そこで、第１のクリーニング部材が、該現像剤を回収する。
【００１７】
また、前記クリーニング部材によってクリーニングされる位置よりも下流側、かつ前記中間転写体に画像が転写される位置よりも上流側に配置される第２のクリーニング部材に、電圧印加手段が、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を印加する。
【００１８】
そして、第２のクリーニング部材は、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧により、中間転写体との電界の向きを変化させ、正常極性の現像剤及び正常極性とは異なる極性の現像剤も回収、保持する。
【００１９】
すなわち、第１のクリーニング部材が、転写後に残留する現像剤の大多数を回収し、第２のクリーニング部材が、第１のクリーニング部材が回収しきれなかった現像剤を静電的に回収、保持する。こうして、転写後に残留した全ての現像剤を回収できる。
【００２０】
請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記電圧印加手段が印加する電圧の直流電圧は、前記中間転写体と前記第２のクリーニング部材との間に、前記中間転写体における前記現像剤の転写後の残留分のうち一方の極性の現像剤が前記第２のクリーニング部材に静電的に回収される向きの電界を形成することを特徴とする。
【００２１】
転写後に残留する現像剤の大多数は一方の極性である。そこで、中間転写体と第２のクリーニング部材との間に、該一方の極性の現像剤が第２のクリーニング部材に静電的に回収される向きの電界を形成する直流電圧を印加することで、より性能よく現像剤の回収を行うことができる。
【００２２】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記第１のクリーニング部材が、ブレードであることを特徴とする。
【００２３】
クリーニング部材として、ブレードの信頼性は非常に高い。第１のクリーニング部材が、ブレードであることで、第１のクリーニング部材位置でより多くの現像剤を回収することができる。
【００２４】
請求項４の発明は、帯電露光によって像担持体に形成された静電潜像に対して、所定の電荷が蓄積された現像剤を供給して、該現像剤を前記静電潜像の帯電量に応じて付着させることで顕像化し、該顕像化された画像を表面が帯電された中間転写体を介して記録用紙へ転写することで画像形成する画像形成装置であって、直流電圧を印加して、前記中間転写体における前記現像剤の転写後の残留分のうち正常極性の現像剤を静電的に回収、保持するための第１のクリーニング部材と、前記第１のクリーニング部材によってクリーニングされる位置よりも下流側、かつ前記中間転写体に画像が転写される位置よりも上流側に配置され、前記中間転写体における前記現像剤の転写後の残留分を静電的に回収、保持するための第２のクリーニング部材と、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を前記第２のクリーニング部材に印加する電圧印加手段と、を有することを特徴とする。
【００２５】
請求項４の発明によれば、帯電露光によって像担持体に形成された静電潜像に対して、所定の電荷が蓄積された現像剤を供給して、該現像剤を前記静電潜像の帯電量に応じて付着させることで顕像化し、該顕像化された画像を表面が帯電された中間転写体を介して記録用紙へ転写することで画像形成する。
【００２６】
ところで、前記中間転写体には、転写後に現像剤が残留することがある。
【００２７】
そこで、第１のクリーニング部材が、直流電圧の印加により、中間転写体との間に、正常極性の現像剤を静電的に回収する向きの電界を形成し、前記中間転写体における前記現像剤の転写後の残留分のうち正常極性の現像剤を静電的に回収、保持する。
【００２８】
また、前記クリーニング部材によってクリーニングされる位置よりも下流側、かつ前記中間転写体に画像が転写される位置よりも上流側に配置される第２のクリーニング部材に、電圧印加手段が、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を印加する。
【００２９】
そして、第２のクリーニング部材は、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧により、中間転写体との電界の向きを変化させ、正常極性の現像剤及び正常極性とは異なる極性の現像剤も回収、保持する。
【００３０】
すなわち、第１のクリーニング部材が、転写後に残留する現像剤の大多数である正常極性の現像剤を静電的に回収、保持し、第２のクリーニング部材が、正常極性とは異なる極性の現像剤及び第１のクリーニング部材が回収しきれなかった正常極性の現像剤を静電的に回収、保持する。こうして、転写後に残留した全ての現像剤を回収できる。
【００３１】
請求項５の発明は、請求項４記載の発明において、前記電圧印加手段が印加する電圧の直流電圧は、前記中間転写体の表面電位を基準とした場合に、前記第１のクリーニング部材が印加される直流電圧とは極性が逆であることを特徴とする。
【００３２】
請求項５の発明によれば、前記電圧印加手段が印加する電圧の直流電圧は、前記中間転写体の表面電位を基準とした場合に、前記第１のクリーニング部材が印加される直流電圧とは極性が逆である。
【００３３】
すなわち、第２のクリーニング部材と中間転写体との間に、正常極性とは逆極性の現像剤を静電的に回収する向きの電界が形成される。こうして、第１のクリーニング部材では回収不可能な現像剤が、第２のクリーニング部材によって回収される。
【００３４】
請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の発明において、前記第２のクリーニング部材が前記中間転写体に接触し、前記中間転写体を摺擦することを特徴とする。
【００３５】
請求項６の発明によれば、中間転写体を摺擦することにより、引き寄せた現像剤を吸着しやすい。
【００３６】
請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の発明において、前記電圧印加手段により印加する直流電圧の絶対値を前記電圧印加手段により印加する交流電圧のピークトゥピーク値の半分以下に設定し、かつ、前記電圧印加手段により印加する重畳した電圧値を前記中間転写体の表面電位の電位値を含むように設定することを特徴とする。
【００３７】
請求項７の発明によれば、電圧印加手段により印加する直流電圧の絶対値を、交流電圧のピークトゥピーク値の半分以下とすることから、電圧印加手段により印加する電圧は、正負両方の極性を持つことになる。
【００３８】
また、中間転写体の表面電位の電位値を含むことから、中間転写体との間に、正常極性の現像剤を静電的に回収する向きの電界、及び正常極性とは異なる極性の現像剤を静電的に回収する向きの電界の両方が形成される。
【００３９】
請求項８の発明は、請求項１乃至請求項７の何れか１項記載の発明において、前記電圧印加手段が直流電圧のみの印加と直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧の印加とを切換える切換え手段を備えることを特徴とする。
【００４０】
例えば印字環境、印字条件等によっては、電圧印加手段による直流電圧の印加のみで第２のクリーニング部材が良好なクリーニング性能を得られる場合もある。このような場合に、電圧印加手段が交流電圧の印加を停止することができる。こうして、より柔軟にクリーニング性能を維持することができる。
【００４１】
請求項９の発明は、請求項１乃至請求項８の何れか１項記載の発明において、非画像形成時に前記第２のクリーニング部材が保持する現像剤を前記中間転写体上に戻す現像剤戻し手段を更に有することを特徴とする。
【００４２】
請求項９の発明によれば、第２のクリーニング部材に保持された現像剤を、現像剤戻し手段が、非画像形成時に中間転写体上に戻す。該中間転写体上に戻された現像剤は、例えば、前記第１のクリーニング部材が回収するようにしてもよい。
【００４３】
こうすることで、第２のクリーニング部材の保持する現像剤の回収機構等の複雑な装置が不要となり、低コスト化及び省スペース化を実現することができる。
【００４４】
また、画像形成時には、現像剤が、第２のクリーニング手段によってクリーニングされる位置よりも下流側に残留することを防ぐことができる。
【００４５】
請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項８の何れか１項記載の発明において、前記第２のクリーニング手段が保持する現像剤を回収し、前記画像形成装置外に排出する回収排出手段を更に有することを特徴とする。
【００４６】
請求項１０の発明によれば、第２のクリーニング手段が保持する現像剤を、回収排出手段が回収し、前記画像形成装置外に排出する。
【００４７】
このように、第２のクリーニング部材に、回収排出手段を設けることで、画像形成装置の高速化及び大型化に伴うクリーニング不足を補うことができる。
【発明の効果】
【００４８】
以上説明した如く、本発明は、現実的な駆動条件で、確実に正常極性のトナー及び正常極性とは異なる極性のトナーを中間転写体表面から回収して、クリーニング不良を防止し、画像不良を防止する画像形成装置を得るという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
図１には、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０には、エンジン部１２が備えられており、エンジン部１２の下部には、給紙ユニット１４が設けられている。
【００５０】
この給紙ユニット１４は、用紙が積載される用紙トレイ２２と、この用紙トレイ２２から用紙を送り出す給紙ロール２４と、で構成されており、給紙ロール２４により送り出された用紙は、搬送ロール２６、２８を経て給紙路３０を通過し、後述する転写ロール７４へ搬送される。
【００５１】
この転写ロール７４によってトナー像が用紙に転写され、定着部３２の定着ロール３２Ａで定着された後、切替爪３４の位置選択によって、排出ロール３６又は排出ロール３８により、エンジン部１２の上部に設けられた第１の排出トレイ１６又は第２の排出トレイ１８へ排出される。
【００５２】
ここで、両面印刷の場合、上記のような順序で表面の印刷が終わった後、第１の排出トレイ１６へ用紙が完全に排出される前に、排出ロール３６が逆転し、該用紙が反転路４０へ供給される。そして、搬送ロール４２、４４、４６、４８を経て再び給紙路３０に戻され、用紙の裏面側が印刷される。また、手差し印刷の場合、手差しトレイ２０へ用紙を載置することで、用紙は手差しロール４９から搬送ロール４８を経て給紙路３０へ搬送され、印刷される。
【００５３】
前記定着部３２は、ランプ（例えば、ハロゲンランプ等）の点灯によって定着ロール３２Ａが所定温度に加熱されており、前記トナー像は、この加熱された定着ロール３２Ａによる加熱及び加圧によって用紙にトナー像が定着されるようになっている。言い換えれば、定着部３２は、他の部位に比べて、極めて高温環境であるため、厳重な監視の下、温度制御が行われている。
【００５４】
ところで、画像形成装置１０の図１の右側には、各色毎の現像剤（トナーと磁性キャリアからなる）が充填された４個の現像剤カートリッジ６４が配設されている。この現像剤カートリッジ６４は、それぞれ現像剤供給路６５によって、図１の上から順に配列された後述する現像器６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃと接続されており、現像剤カートリッジ６４中の現像剤が現像器６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃへ供給される。
【００５５】
現像剤カートリッジ６４の図１の左側には、露光ユニット６２が配置されており、露光ユニット６２からは、画像信号に応じた４本のレーザ光Ｌ（Ｙ）、Ｌ（Ｍ）、Ｌ（Ｋ）、Ｌ（Ｃ）が、露光ユニット６２の図１の左側に配置された感光体ユニット５０を構成する感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｋ、５２Ｃ（以下、総称する場合は、単に「５２」とする）へ向けて発せられ、感光体ドラム５２に潜像を形成するようになっている。
【００５６】
感光体ドラム５２は、図１の上からイエロー（５２Ｙ）、マゼンダ（５２Ｍ）、ブラック（５２Ｋ）、シアン（５２Ｃ）用となっている。
【００５７】
露光ユニット６２は、 Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色のレーザ光Ｌ（Ｙ）、Ｌ（Ｍ）、Ｌ（Ｋ）、Ｌ（Ｃ）（以下総称する場合は、レーザ光Ｌという）を出力する光源部と、レーザ光Ｌに対して変調及び走査を行なう変調処理部と、露光面上の走査速度を補正するｆθレンズや走査方向にレンズパワーを持つ面倒れ補正用のシリンドリカルレンズ等により構成された光学系と、を含んで構成されている。
【００５８】
露光ユニット６２では、光源部から射出された各色のレーザ光Ｌが変調処理部に入射され、各色毎の画像情報に応じてそれぞれ変調されて、ポリゴンモータ６３により回転しているポリゴンミラー６７により走査（主走査）される。ポリゴンミラー６７により走査された各色のレーザ光Ｌは、ミラー群６９により各色に対応する感光体ドラム５２の配設方向に反射されて各感光体ドラム５２上に結像される。
【００５９】
感光体ユニット５０には、各感光体ドラム５２に対応して、帯電ロール５６及びリフレッシュロール５４が備えられており、それぞれ感光体ドラム５２に接触回転するように設けられている。帯電ロール５６では、感光体ドラム５２を一様に帯電させ、後述する現像器ユニット５８に備えられたマグネットロール７６から飛翔するトナーを感光体ドラム５２の表面に付着させる。一方、リフレッシュロール５４は、感光体ドラム５２の表面に付着した残留トナーを取り除き、感光体ドラム５２の表面にトナーが残留することで生じるゴースト等を防止する。
【００６０】
ここで、現像器ユニット５８は、それぞれの感光体ユニット５０の図１右下側に配置されており、各感光体ドラム５２（５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｋ、５２Ｃ）に対応して４つの現像器６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｋ、６０Ｃが縦方向に並べられている。
【００６１】
一方、感光体ユニット５０の図１の左側には、中間転写ユニット６６が配置されており、３つのドラム状の中間転写体６８、７０、７２が備えられている。２つの第１中間転写体６８、７０は、縦方向に上下に並べられており、上部の第１中間転写体６８が、感光体ドラム５２のうち上部に配置された２つの感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍに接触回転し、下部の第１中間転写体７０が、下部に配置された２つの感光体ドラム５２Ｋ、５２Ｃに接触回転するようになっている。また、第２中間転写体７２は、第１中間転写体６８、７０の双方に接触回転するようになっており、この第２中間転写体７２に、前述した転写ロール７４が接触回転する。
【００６２】
したがって、感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍから各トナー像が第１中間転写体６８に転写され、感光体ドラム５２Ｋ、５２Ｃから各トナー像が第１中間転写体７０にそれぞれ転写される。この第１中間転写体６８、７０に転写された各２色のトナー像が、第２中間転写体７２に転写されて４色となり、この４色のトナー像が転写ロール７４により用紙に転写されることになる。
【００６３】
これらの中間転写体６８、７０、７２の画像転写位置よりも下流側には、それぞれクリーニングロール７８が配置されている。また、前記クリーニングロール７８の配置位置よりも下流側、かつ前記中間転写体６８、７０、７２に画像が転写される位置よりも上流側には、それぞれクリーニングブラシ８０が配置されている。
【００６４】
次に、図２を用いて、転写後の中間転写体６８、７０、７２に残留するトナーをクリーニングする前記クリーニングロール７８及び前記クリーニングブラシ８０について詳しく説明する。
【００６５】
前記クリーニングロール７８は、回転可能とされ、直流電圧を前記クリーニングロール７８に印加するロール電源８２が接続されている。
【００６６】
前記ロール電源８２の電圧印加により、クリーニングロール７８と中間転写体６８、７０、７２との間に、中間転写体６８、７０、７２に付着するマイナス極性のトナーを吸着する電界を形成するようになっている。こうして、クリーニングロール７８は、中間転写体６８、７０、７２に付着するマイナス極性のトナーを吸着するようになっている。
【００６７】
また、前記クリーニングロール７８の隣接する位置には、スクレーパ８４が配設されており、前記スクレーパ８４は、クリーニングロール７８に回収されたトナーをクリーニングロール７８から掻き落すようになっている。
【００６８】
さらに、前記スクレーパ８４の近傍には、第１の搬送オーガー８６が備わり、クリーニングロール７８から掻き落されたトナーを装置外に搬送するようになっている。
【００６９】
一方、前記クリーニングブラシ８０は、周囲に多数の毛体が植毛されたブラシ形状である。クリーニングブラシ８０は、中間転写体６８、７０、７２摺擦するようになっている。また、クリーニングブラシ８０には、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧をクリーニングブラシ８０に印加可能なブラシ重畳電源８８が接続されている。
【００７０】
前記ブラシ重畳電源８８の印加する直流電圧は、クリーニングブラシ８０と中間転写体６８、７０、７２との間に、中間転写体６８、７０、７２に付着するプラス極性のトナーを吸着する電界を形成する電圧である。また、前記ブラシ重畳電源８８の印加する交流電圧は、クリーニングブラシ８０と中間転写体６８、７０、７２との間の電界を振動させ、前記クリーニングロール７８に吸着されなかったマイナス極性のトナー及び未帯電のトナーも吸着可能する電圧である。こうして、クリーニングブラシ８０は、中間転写体６８、７０、７２に付着する全ての極性のトナーを吸着できるようになっている。
【００７１】
ところで、印刷環境及び印刷条件によっては、直流電圧の印加のみでクリーニングブラシ８０は十分なクリーニング性能を維持できる場合もある。そこで、ブラシ重畳電源８８は、第１の切換え部８８Ａを備え、交流電圧の重畳のオン／オフを切換えて、状況に応じたクリーニング性能を維持することができるようになっている。
【００７２】
また、クリーニングブラシ８０に保持できるトナーの量は限られている。十分なクリーニング性能を保つためには、許容量のトナーを回収した後には、クリーニングブラシ８０の保持するトナーを再回収する必要がある。そこで、ブラシ重畳電源８８は、第２の切換え部８８Ｂを備え、クリーニングブラシ８０を接地部９０に接続できるようになっている。クリーニングブラシ８０が接地部９０に接続されると、クリーニングブラシ８０と中間転写体６８、７０、７２との間の電界の向きが反転し、保持されていたトナーが中間転写体６８、７０、７２に吐き出されるようになっている。吐き出されたトナーは、中間転写体６８、７０、７２のクリーニングロール７８で回収されるようになっている。
【００７３】
このように、クリーニングブラシ８０をトナーの一時保持部材として用いることで、クリーニングブラシ８０の保持するトナーの回収機構等の複雑な装置が不要となり、低コスト化及び省スペース化を実現することができる。
【００７４】
ここで、クリーニングブラシ８０への印加電圧とクリーニング性能との関係について説明する。第１の実施の形態における、中間転写体６８、７０、７２の表面電位が＋８００Ｖ、クリーニングローラ７８への印加電圧が＋１２００Ｖの場合である。
【００７５】
図３（Ａ）には、交流周波数を１．０ｋＨｚとしたときの、クリーニングブラシ８０に印加される電圧の直流成分と交流成分とに対するクリーニング性能の可否が示されている。３Ａの矢印で示す領域が使用可能な電圧の領域である。該図から、交流成分の値は、直流成分の値の２倍以上であり、かつ最大印加電圧が中間転写体に印加されている電圧を超えているときに良好なクリーニング性能が得られることが分かる。
【００７６】
続いて、図３（Ｂ）には、直流電圧を＋４００Ｖとしたときの、クリーニングブラシ８０に印加される電圧の交流成分と周波数成分に対するクリーニング性能の可否が示されている。該図から、使用可能領域の交流成分は、周波数成分にはよらないことが分かる。
【００７７】
以下に第１の実施の形態の作用を説明する。
【００７８】
各感光体ドラム５２の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成（印字）プロセスが次のように行われる。
【００７９】
まず、各感光体ドラム５２は所定の回転速度（例えば９５ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動される。
【００８０】
そして、感光体ドラム５２の表面は、図１に示すように、帯電ロール５６に所定の帯電レベル（例えば、約−８００Ｖ）の直流電圧を印加することによって、所定レベルに一様に帯電される。なお、第１の実施の形態では、帯電ロール５６に対して直流電圧のみを印加しているが、交流成分を直流成分に重畳するように構成することもできる。
【００８１】
次に、一様な表面電位とされた各感光体ドラム５２の表面に、露光ユニット６２によって各色に対応したレーザ光Ｌが照射され、各色毎の画像情報に応じた静電潜像が形成される。これにより、感光体ドラム５２のレーザ光Ｌによる露光部位の表面電位は所定レベル（例えば、−６０Ｖ以下程度）にまで除電される。
【００８２】
そして、各感光体ドラム５２の表面に形成された静電潜像は対応する各現像器ユニット５８によって現像され、各感光体ドラム５２上に各色のトナー像として可視化される。
【００８３】
次に、各感光体ドラム５２上に形成された各色のトナー像は、対応する第１中間転写体６８、７０上に静電的に一次転写される。ここで、感光体ドラム５２Ｙ、５２Ｍに形成されたＹ色及びＭ色のトナー像は第１中間転写体６８に、感光体ドラム５２Ｋ、５２Ｃに形成されたＫ色及びＣ色のトナー像は第１中間転写体７０上に、各々転写される。
【００８４】
この後、第１中間転写体６８、７０上に形成されたトナー像は、第２中間転写体７２上に静電的に二次転写される。これにより、第２中間転写体７２上には、単色像からＹ、Ｍ、Ｋ、Ｃの各色の四重色像までのトナー像が形成されることになる。
【００８５】
最後に、第２中間転写体７２上に形成されたトナー像は、転写ロール７４によって用紙搬送路を通る用紙に三次転写される。当該用紙は、三次転写の後、用紙上に形成されたトナー像が、定着部３２によって加熱定着され、画像形成プロセスが終了する。
【００８６】
ここで、第１中間転写体６８、７０から第２中間転写体７２にトナー像が転写された後、及び第２中間転写体７２から用紙にトナー像が転写された後に、転写されずに中間転写体６８、７０、７２に残留する転写残トナーが発生する。このため、該転写残トナーを中間転写体６８、７０、７２から除去する必要がある。そこで、まず、直流電圧を印加したクリーニングロール７８で、中間転写体６８、７０、７２に残留するトナーの大半であるマイナス極性のトナーを回収する。続いて、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧を印加したクリーニングブラシ８０で、わずかに存在するプラス極性のトナー、未帯電のトナー及びクリーニングロール７８で回収しきれなかったマイナス極性のトナーを回収する。このようにして、中間転写体６８、７０、７２に残留する転写残トナーの全てを回収することができる。
【００８７】
ところで、クリーニングブラシ８０のトナー保持の容量は決まっている。容量を超えるトナーを保持した状態で、中間転写体６８、７０、７２が回転し始めると、クリーニングブラシ８０に保持されていたトナーが、中間転写体６８、７０、７２上に吐き出されてしまうことがある。すると、中間転写体６８、７０、７２上に、局所的にトナーが厚く堆積された箇所ができてしまう。
【００８８】
このような不都合を防止するために、プリントジョブの終わった後等に、中間転写体６８、７０、７２に、保持しているトナーを中間転写体６８、７０、７２上に吐き出すように電圧を調節する。電圧調節は、クリーニングブラシ８０の接続をブラシ重畳電源８８から接地部９０に切換えて行う。こうして、クリーニングブラシ８０が保持するトナーは、中間転写体６８、７０、７２に吐き出され、中間転写体６８、７０、７２のクリーニングロール７８で回収される。
【００８９】
次に、本発明に係る画像形成装置の第２の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００９０】
図４には、本発明の第２実施形態の画像形成装置の中間転写体６８、７０、７２が示されている。なお、前記第１の実施の形態と基本的に同一の構成、作用については、前記第１の実施の形態と同符号を付してその説明を省略する。
【００９１】
前記クリーニングブラシ８０に隣接する位置には回収ロール９２が備わっている。前記回収ロール９２は、クリーニングブラシ８０が回収、保持するトナーを回収するようになっている。回収ロール９２は、直流電圧の印加と接地との切換えが可能な回収電源９４と接続されている。
【００９２】
クリーニングブラシ８０は、全ての極性のトナーを吸着できるようになっている。回収ロール９２は、回収電源９４から直流電圧を印加されるときにはクリーニングブラシ８０からマイナス極性のトナーの回収をし、回収電源９４に接地されたときにはクリーニングブラシ８０からマイナス極性以外の極性のトナーの回収をするようになっている。
【００９３】
さらに、前記回収ロール９２の近傍には、第２の搬送オーガー９６が備わり、回収ロール９２が回収したトナーを装置外に搬送するようになっている。
【００９４】
このように、クリーニングブラシ８０に、回収機構を設けることで、高速化及び大型化に伴うクリーニング不足を補うことができる。
【００９５】
次に、本発明に係る画像形成装置の第３の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００９６】
図５には、本発明の第３実施形態の画像形成装置の中間転写体６８、７０、７２が示されている。なお、前記第１の実施の形態及び前記第２の実施の形態と基本的に同一の構成、作用については、前記第１の実施の形態及び前記第２の実施の形態と同符号を付してその説明を省略する。
【００９７】
第３実施形態の中間転写体６８、７０、７２の画像転写位置よりも下流側には、それぞれブレード９８が配置されている。また、前記ブレード９８の配置位置よりも下流側、かつ前記中間転写体６８、７０、７２に画像が転写される位置よりも上流側には、それぞれクリーニングブラシ８０が配置されている。
【００９８】
前記ブレード９８は、低いニップ圧で中間転写体６８、７０、７２と接触しトナーを掻き落すようになっている。仮にブレード単体でクリーニングを行う場合は、クリーニング性能を向上させるために、ブレードのニップ圧を高める必要があり、磨耗の促進、ブレードめくれの発生といったトラブルが生じやすくなることに加え、被クリーニング部材表面への振動、たわみの付与により、装置のＭＱに与える影響も無視できなくなる。しかし、本実施の形態では、ブレード９８と中間転写体６８、７０、７２とのニップ圧は低いため、中間転写体６８、７０、７２の摩擦やめくれ、ＭＱへの悪影響を防ぐことができる。
【００９９】
また、前記ブレード９８近傍には、第１の搬送オーガー８６が備わり、ブレード９８が掻き落したトナーを装置外に搬送するようになっている。
【０１００】
一方、ブレード９８と中間転写体６８、７０、７２とのニップ圧が低いこと、また、近年、転写効率がよく、画質に優れたトナーとして、球形化及び小粒径化したトナーの利用が始まっていることから、少量のトナーはブレード９８をすり抜けてしまう。しかし、該トナーは下流に配置されたクリーニングブラシ８０により回収できるようになっている。クリーニングブラシ８０には、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧が印加され、マイナス極性、プラス極性及び未帯電のトナーを回収することができる。
【０１０１】
また、クリーニングブラシ８０が回収したトナーは、一定量堆積されると、クリーニングブラシ８０と中間転写体６８、７０、７２との間の電界の向きを反転させ、中間転写体６８、７０、７２に吐き出させ、クリーニングロール７８に回収させるようになっている。
【０１０２】
次に、本発明に係る画像形成装置の第４の実施の形態を図面に基づき説明する。
【０１０３】
図６には、本発明の第４実施形態の画像形成装置の中間転写体６８、７０、７２が示されている。なお、前記第１の実施の形態、前記第２の実施の形態及び前記第３の実施の形態と基本的に同一の構成、作用については、前記第１の実施の形態、前記第２の実施の形態及び前記第３の実施の形態と同符号を付してその説明を省略する。
【０１０４】
ブレード９８は、低いニップ圧で中間転写体６８、７０、７２と接触しトナーを掻き落すようになっており、近傍に備わる第１の搬送オーガー８６が、ブレード９８が掻き落したトナーを装置外に搬送するようになっている。
【０１０５】
一方で、ブレード９８と中間転写体６８、７０、７２とのニップ圧は低いために、少量のトナーはブレード９８をすり抜けてしまう。このトナーを下流に配置されたクリーニングブラシ８０が回収する。クリーニングブラシ８０には、直流電圧と交流電圧とを重畳した電圧が印加され、マイナス極性、プラス極性及び未帯電のトナーを回収することができる。
【０１０６】
また、クリーニングブラシ８０が回収したトナーは、隣接して配設された回収ロール９２が回収するようになっている。回収ロール９２は、クリーニングブラシ８０が吸着した全ての極性のトナーを、直流電圧の印加と接地との切換えにより回収する。さらに、前記回収ロール９２の近傍には、第２の搬送オーガー９６が備わり、回収ロール９２が回収したトナーを装置外に搬送するようになっている。
【０１０７】
なお、以上説明した実施の形態は、本発明の構成を限定するものではない。例えば、マイナス極性を正常極性としたが、プラス極性が正常極性となる電子写真プロセスの形態でもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置を示す概略図である。
【図２】第１の実施の形態に係る画像形成装置の中間転写体を示す概略図である。
【図３】（Ａ）は、印加電圧の直流成分と交流成分とに対するクリーニング性能の関係図であり、（Ｂ）印加電圧の周波数成分と交流成分とに対するクリーニング性能の関係図である。
【図４】第２の実施の形態に係る画像形成装置の中間転写体を示す概略図である。
【図５】第３の実施の形態に係る画像形成装置の中間転写体を示す概略図である。
【図６】第４の実施の形態に係る画像形成装置の中間転写体を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０  画像形成装置
５２  感光体ドラム（像担持体）
６８、７０、７２  中間転写体
７８  クリーニングロール（第１のクリーニング部材）
８０  クリーニングブラシ（第２のクリーニング部材）
８２  ロール電源（第１のクリーニング部材）
８４  スクレーパ
８６  第１の搬送オーガー
８８  ブラシ重畳電源（電圧印加手段）
８８Ａ  第１の切換え部（切換え手段）
８８Ｂ  第２の切換え部（現像剤戻し手段）
９０  接地部（現像剤戻し手段）
９２  回収ロール（回収排出手段）
９４  回収電源（回収排出手段）
９６  第２の搬送オーガー（回収排出手段）
９８  ブレード（第１のクリーニング部材）
【図１】
2006189619.tif 000003
【図２】
2006189619.tif 000004
【図３】
2006189619.tif 000005
【図４】
2006189619.tif 000006
【図５】
2006189619.tif 000007
【図６】
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